stringtranslate.com

Эклогит

Эклогит из Норвегии с основной массой граната (красного) и омфацита (серовато-зеленого) . Небесно-голубые кристаллы – кианит . Присутствует незначительное количество белого кварца , предположительно образовавшегося в результате перекристаллизации коэсита . Наверху можно увидеть несколько золотисто-белых пятен фенгита . Для масштаба добавлена ​​монета диаметром 23 миллиметра (0,91 дюйма).

Эклогит ( / ˈ ɛ k l ə dʒ aɪ t / ) — метаморфическая порода , содержащая гранат ( альмандин - пироп ), расположенный в матрице богатого натрием пироксена ( омфацита ). К акцессорным минералам относятся кианит , рутил , кварц , лавсонит , коэсит , амфибол , фенгит , парагонит , цоизит , доломит , корунд и, реже, алмаз . По химическому составу первичных и акцессорных минералов классифицированы три типа эклогитов (А, В и С). Широкий диапазон эклогитовых составов привел к давним дебатам о происхождении эклогитовых ксенолитов как субдуцированной измененной океанической коры .

Название эклогит происходит от древнегреческого слова «выбор» ( εκλογή , eklogḗ ), что означает «выбранный камень» из-за его воспринимаемой красоты. Впервые он был назван Рене Жюстом Гаюи в 1822 году во втором издании его работы «Трактат о минералогии» . [1]


Происхождение

Эклогиты обычно возникают в результате метаморфизма основных пород при высоком и сверхвысоком давлении при низких температурных градиентах <10 ° C/км (29 ° F/миль), когда они погружаются в нижнюю кору на глубины верхней мантии в зоне субдукции . [2]

Классификация

Эклогиты определяются как биминеральные, широко базальтовые породы, которые были разделены на группы A, B и C на основе химического состава их основных минеральных фаз, граната и клинопироксена. [3] [4] Классификация различает каждую группу на основе содержания жадеита клинопироксена и пиропа в гранате. [4] Породы постепенно становятся менее основными (по определению SiO 2 и MgO) от группы A до C, где наименее основная группа C содержит более высокие содержания щелочей . [5]

Переходный характер между группами A, B и C коррелирует с их способом размещения на поверхности. [4] Группа А происходит из кратонных областей земной коры, вынесенных на поверхность в виде ксенолитов с глубин более 150 км во время извержений кимберлитов . [3] [4] Группа B имеет сильное перекрытие по составу с группой A, но встречается в виде линз или капсул, окруженных перидотитовым мантийным материалом. [4] Группа C обычно встречается между слоями слюды или глаукофановых сланцев , примером чего в первую очередь является тектонический блок Новой Каледонии у побережья Калифорнии. [6]

Поверхностное и мантийное происхождение

Широкий диапазон состава привел к давней дискуссии о происхождении ксенолитов эклогитов как мантийных, так и поверхностных, где последнее связано с переходом габбро в эклогит как основной движущей силой субдукции . [7] [8] [9]

Ксенолиты эклогитов группы А остаются наиболее загадочными с точки зрения их происхождения из-за метасоматического наложения их первоначального состава. [10] [11] Модели, предполагающие первичное поверхностное происхождение в виде протолитов морского дна , сильно полагаются на широкий диапазон изотопного состава кислорода , который перекрывается с обдуктированной океанической корой, такой как разрез Ибра офиолита Самаил . [12] [13] Изменения, обнаруженные в некоторых ксенолитах эклогитов на кимберлитовой трубке Робертс Виктор, являются результатом гидротермальных изменений базальта на морском дне. [14] Этот процесс объясняется как низко-, так и высокотемпературным обменом морской воды, что приводит к значительному фракционированию изотопного пространства кислорода по сравнению со значением верхней мантии, типичным для базальтовых стекол срединно-океанических хребтов. [15] [16] Другие механизмы, предложенные для происхождения ксенолитов эклогитов группы А, основаны на кумулятивной модели, согласно которой валовые составы граната и клинопироксена происходят из остатков частичного плавления в мантии. [17] Поддержка этого процесса является результатом метасоматического наложения исходного изотопного состава кислорода, оттесняющего их обратно в мантийный диапазон. [18]

Эклогитовая фация

Эта фация отражает метаморфизм при высоком давлении (12 кбар или более) и температурах от умеренно высоких до очень высоких. Давления превышают давления зеленосланцевой, голубосланцевой, амфиболитовой или гранулитовой фации.

Эклогиты, содержащие лавсонит (водный силикат кальция и алюминия), редко обнажаются на поверхности Земли, хотя на основе экспериментов и термических моделей предсказывается, что они образуются во время нормальной субдукции океанической коры на глубинах примерно 45–300 км (28–186 миль). [19]

Важность

Микрофотография шлифа эклогита из Турции. Зеленый омфацит (+ поздний хлорит) + розовый гранат + синий глаукофан + бесцветный фенгит.

Образование магматических пород из эклогита

Эклогит

Смоделировано частичное плавление эклогита с образованием тоналит-трондьемит-гранодиоритовых расплавов. [20] Расплавы, полученные из эклогита, могут быть распространены в мантии и способствовать образованию вулканических регионов, где извергаются необычно большие объемы магмы. [21] Расплав эклогита может затем вступить в реакцию с окружающим его перидотитом с образованием пироксенита , который, в свою очередь, плавится с образованием базальта. [22]

Распределение

Эклогит из Альменнинга, Норвегия. Красно-коричневый минерал представляет собой гранат, зеленый омфацит и белый кварц.

Встречаются на западе Северной Америки, включая юго-запад [23] и францисканскую формацию Калифорнийских прибрежных хребтов . [24] Переходные гранулит -эклогитовые фации гранитоидов, кислых вулканитов, основных пород и гранулитов встречаются в блоке Масгрейв горообразования Петерманн , центральная Австралия. Коэсит- и глаукофансодержащие эклогиты обнаружены в северо-западных Гималаях . [25] Возраст самых старых эклогитов, содержащих коэсит, составляет около 650 и 620 миллионов лет, и они расположены в Бразилии и Мали соответственно. [26] [27]

Рекомендации

  1. ^ Международная конференция по эклогиту. «История эклогита» . Проверено 25 мая 2024 г.
  2. ^ Чжэн, Юн-Фей; Чен, Жэнь-Сюй (сентябрь 2017 г.). «Региональный метаморфизм в экстремальных условиях: последствия для складчатости на сходящихся краях плит». Журнал азиатских наук о Земле . 145 : 46–73. Бибкод : 2017JAESc.145...46Z. дои : 10.1016/j.jseaes.2017.03.009 . ISSN  1367-9120.
  3. ^ Аб Джейкоб, DE (1 сентября 2004 г.). «Природа и происхождение эклогитовых ксенолитов из кимберлитов». Литос . Избранные доклады восьмой Международной кимберлитовой конференции. Том 2: Том Дж. Барри Хоторна. 77 (1): 295–316. doi :10.1016/j.lithos.2004.03.038. ISSN  0024-4937.
  4. ^ abcde COLEMAN, RG; ЛИ, Д. Э; БИТТИ, Л. Б.; БРАННОК, WW (1 мая 1965 г.). «Элогиты и эклогиты: их различия и сходства». Бюллетень ГСА . 76 (5): 483–508. doi :10.1130/0016-7606(1965)76[483:EAETDA]2.0.CO;2. ISSN  0016-7606.
  5. ^ КОУЛМАН, Р.Г.; ЛИ, Д. Э; БИТТИ, Л. Б.; БРАННОК, WW (1 мая 1965 г.). «Элогиты и эклогиты: их различия и сходства». Бюллетень ГСА . 76 (5): 483–508. doi :10.1130/0016-7606(1965)76[483:EAETDA]2.0.CO;2. ISSN  0016-7606. Архивировано из оригинала 12 февраля 2022 г. Проверено 30 ноября 2021 г.
  6. ^ КОУЛМАН, Р.Г.; ЛИ, Д. Э; БИТТИ, Л. Б.; БРАННОК, WW (1 мая 1965 г.). «Элогиты и эклогиты: их различия и сходства». Бюллетень ГСА . 76 (5): 483–508. doi :10.1130/0016-7606(1965)76[483:EAETDA]2.0.CO;2. ISSN  0016-7606. Архивировано из оригинала 12 февраля 2022 г. Проверено 30 ноября 2021 г.
  7. ^ Джейкоб, DE (1 сентября 2004 г.). «Природа и происхождение эклогитовых ксенолитов из кимберлитов». Литос . Избранные доклады восьмой Международной кимберлитовой конференции. Том 2: Том Дж. Барри Хоторна. 77 (1): 295–316. doi :10.1016/j.lithos.2004.03.038. ISSN  0024-4937. Архивировано из оригинала 12 февраля 2022 г. Проверено 30 ноября 2021 г.
  8. ^ О'Хара, MJ (1 января 1968). «Значение исследований фазовых равновесий в синтетических и природных системах на происхождение и эволюцию основных и ультраосновных горных пород». Обзоры наук о Земле . 4 : 69–133. дои : 10.1016/0012-8252(68)90147-5. ISSN  0012-8252.
  9. ^ Рингвуд, AE; Грин, Д.Х. (1 октября 1966 г.). «Экспериментальное исследование трансформации габбро-эклогита и некоторые геофизические последствия». Тектонофизика . 3 (5): 383–427. дои : 10.1016/0040-1951(66)90009-6. ISSN  0040-1951.
  10. ^ «Химические изменения в конкрециях верхней мантии из кимберлитов южной Африки». Философские труды Лондонского королевского общества. Серия А, Математические и физические науки . 297 (1431): 273–293. 24 июля 1980 г. дои : 10.1098/rsta.1980.0215. ISSN  0080-4614. S2CID  123640184. Архивировано из оригинала 4 ноября 2021 г. Проверено 30 ноября 2021 г.
  11. ^ Джейкоб, DE (1 сентября 2004 г.). «Природа и происхождение эклогитовых ксенолитов из кимберлитов». Литос . Избранные доклады восьмой Международной кимберлитовой конференции. Том 2: Том Дж. Барри Хоторна. 77 (1): 295–316. doi :10.1016/j.lithos.2004.03.038. ISSN  0024-4937.
  12. ^ МакГрегор, Ян Д.; Мэнтон, Уильям И. (1986). «Эклогиты Робертса Виктора: древняя океаническая кора». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 91 (Б14): 14063–14079. дои : 10.1029/JB091iB14p14063. ISSN  2156-2202.
  13. ^ Грегори, Роберт Т.; Тейлор, Хью П. (1981). «Профиль изотопов кислорода в разрезе меловой океанической коры, Самаильский офиолит, Оман: свидетельства буферизации океанов δ18O за счет глубокой (> 5 км) гидротермальной циркуляции морской воды на срединно-океанических хребтах». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 86 (Б4): 2737–2755. дои : 10.1029/JB086iB04p02737. ISSN  2156-2202. S2CID  46321182.
  14. ^ МакГрегор, Ян Д.; Мэнтон, Уильям И. (1986). «Эклогиты Робертса Виктора: древняя океаническая кора». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 91 (Б14): 14063–14079. дои : 10.1029/JB091iB14p14063. ISSN  2156-2202.
  15. ^ Мюленбахс, Карлис (15 апреля 1998 г.). «Изотопный состав кислорода океанов, отложений и морского дна». Химическая геология . 145 (3): 263–273. дои : 10.1016/S0009-2541(97)00147-2. ISSN  0009-2541.
  16. ^ Мэтти, Дэвид; Лоури, Дэвид; Макферсон, Колин (1 декабря 1994 г.). «Изотопный состав кислорода мантийного перидотита». Письма о Земле и планетологии . 128 (3): 231–241. дои : 10.1016/0012-821X(94)90147-3. ISSN  0012-821X.
  17. ^ О'Хара, MJ (1 января 1968). «Значение исследований фазовых равновесий в синтетических и природных системах на происхождение и эволюцию основных и ультраосновных горных пород». Обзоры наук о Земле . 4 : 69–133. дои : 10.1016/0012-8252(68)90147-5. ISSN  0012-8252.
  18. ^ Хуан, Цзинь-Сян; Грео, Йоанн; Гриффин, Уильям Л.; О'Рейли, Сюзанна Ю.; Пирсон, Норман Дж. (01 июня 2012 г.). «Многоэтапное происхождение эклогитов Робертса Виктора: прогрессивный метасоматоз и его изотопные эффекты». Литос . 142–143: 161–181. doi :10.1016/j.lithos.2012.03.002. ISSN  0024-4937.
  19. ^ Хакер, Брэдли Р. (2008). «Субдукция H2O за пределы дуг» (PDF) . Геохимия, геофизика, геосистемы . 9 (3). Бибкод : 2008GGG.....9.3001H. CiteSeerX 10.1.1.513.829 . дои : 10.1029/2007GC001707. S2CID  135327696. Архивировано (PDF) из оригинала 17 июня 2010 г. Проверено 24 сентября 2019 г. 
  20. ^ Рэпп, Роберт П.; Симидзу, Нобумичи; Норман, Марк Д. (2003). «Рост ранней континентальной коры путем частичного плавления эклогита». Природа . 425 (6958): 605–609. Бибкод : 2003Natur.425..605R. дои : 10.1038/nature02031. PMID  14534583. S2CID  4333290.
  21. ^ Фулджер, GR (2010). Плиты против плюмов: геологический спор. Уайли-Блэквелл. ISBN 978-1-4051-6148-0. Архивировано из оригинала 25 ноября 2017 г. Проверено 16 марта 2011 г.
  22. ^ Соболев, Александр В.; Хофманн, Альбрехт В.; Соболев Стефан Владимирович; Никогосян, Игорь К. (март 2005 г.). «Мантийный источник гавайских щитовых базальтов, не содержащий оливина». Природа . 434 (7033): 590–597. Бибкод : 2005Natur.434..590S. дои : 10.1038/nature03411. ISSN  0028-0836. PMID  15800614. S2CID  1565886.
  23. ^ Уильям Александр Дир, Р.А. Хоуи и Дж. Зуссман (1997) Породообразующие минералы, Геологическое общество, 668 страниц ISBN 1-897799-85-3 
  24. ^ "К. Майкл Хоган (2008) Кольцевая гора, Мегалитический портал, редактор Энди Бернхэма". Архивировано из оригинала 10 июня 2011 г. Проверено 14 января 2009 г.
  25. ^ Вилке, Франциска Д.Х.; О'Брайен, Патрик Дж.; Альтенбергер, Уве; Конрад-Шмолке, Матиас; Хан, М. Ахмед (январь 2010 г.). «История многоэтапных реакций в различных типах эклогитов из пакистанских Гималаев и последствия для процессов эксгумации». Литос . 114 (1–2): 70–85. Бибкод : 2010Litho.114...70W. doi :10.1016/j.lithos.2009.07.015.
  26. ^ Ян, Бор-мин ; Каби, Рено; Мони, Патрик (2001). «Самые старые UHP-эклогиты мира: возраст UHP-метаморфизма, природа протолитов и тектонические последствия». Химическая геология . 178 (1–4): 143–158. Бибкод :2001ЧГео.178..143J. дои : 10.1016/S0009-2541(01)00264-9.
  27. ^ Сантос, Тициано Хосе Сарайва; Амарал, Вагнер Сильва; Ансельми, Матеус Фернандо; Питарелло, Микеле Зорцетти; Черт, Райнхардт Адольфо; Дантас, Элтон Луис (2015). «U-Pb возраст коэситсодержащего эклогита из северо-западной провинции Борборема, северо-восток Бразилии: последствия для сборки западной Гондваны». Исследования Гондваны . 28 (3): 1183–1196. Бибкод : 2015GondR..28.1183D. дои :10.1016/j.gr.2014.09.013.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме Eclogite .